Objek yang relatif kecil dan padat yang disamarkan dalam awan yang meledak, masih ribuan tahun cahaya jauhnya, menantang pemahaman kita tentang fisika bintang.
Bagaimanapun, itu terlihat seperti file bintang neutron, meskipun itu tidak biasa. Dengan hanya 77 persen massa Matahari, itu adalah massa terendah yang pernah diukur untuk objek jenis ini.
sebelumnya, bintang neutron teringan yang pernah diukur memiliki massa 1,17 kali matahari.
Penemuan terbaru ini tidak hanya lebih kecil, tetapi juga jauh di bawah massa minimum bintang neutron yang diprediksi secara teoritis. Ini menunjukkan ada kesenjangan dalam pemahaman kita tentang benda-benda superpadat ini … atau bahwa apa yang kita lihat bukanlah bintang neutron sama sekali, tetapi benda aneh yang belum pernah dilihat sebelumnya yang dikenal sebagai “alien.” “Bintang.
Bintang neutron adalah salah satu objek terpadat di seluruh alam semesta. Itulah yang tersisa setelah bintang masif dengan massa antara 8 dan 30 kali Matahari mencapai akhir hidupnya. Ketika materi bintang dikonsumsi untuk melebur pada intinya, ia masuk ke supernova dan mengeluarkan lapisan material terluarnya ke luar angkasa.
Karena inti tidak lagi ditenagai oleh tekanan fusi eksternal, ia runtuh menjadi objek yang sangat padat, inti saling menghancurkan dan elektron dipaksa untuk menjadi akrab dengan proton cukup lama untuk berubah menjadi neutron.
Sebagian besar benda padat ini memiliki massa sekitar 1,4 kali massa Matahari, meskipun teori mengatakan mereka bisa sebesar apa yang mengelilinginya. 2,3 massa matahari, hanya 1,1 massa matahari. Semua ini dikemas ke dalam bola yang dikemas ke dalam bola dengan lebar sekitar 20 kilometer, memberikan setiap sendok teh materi bintang neutron beberapa bobot di antaranya. 10 juta dolar dan beberapa miliar ton.
Bintang dengan massa yang lebih tinggi dan lebih rendah dari bintang neutron juga dapat berubah menjadi benda padat. Bintang yang lebih berat berubah menjadi lubang hitam. Bintang yang lebih ringan menjadi katai putih – kurang padat daripada bintang neutron, dengan massa maksimum 1,4 massa matahari, meskipun masih agak kompak. Itu adalah Takdir terakhir matahari kita.
Bintang neutron dalam penelitian ini berada di pusat sisa supernova yang disebut Hess J1731-347, yang sebelumnya diperkirakan berjarak lebih dari 10.000 tahun cahaya. Namun, salah satu kesulitan dalam mempelajari bintang neutron terletak pada kelemahan pengukuran jarak. Tanpa jarak yang tepat, sulit untuk mendapatkan pengukuran yang akurat dari sifat-sifat bintang lainnya.
Bintang terang optik kedua baru-baru ini ditemukan bersembunyi di HESS J1731-347. Dari sini, tim astronom yang dipimpin oleh Viktor Doroshenko dari Eberhard-Karls-Universität di Tübingen, menggunakan data dari Survei Peta Gaia, mampu menghitung ulang jarak ke HESS J1731-347 dan menemukan jaraknya lebih dekat dari yang diperkirakan. 8.150 tahun cahaya.
Ini berarti bahwa perkiraan sebelumnya dari sifat-sifat bintang neutron lainnya, termasuk massanya, perlu disempurnakan. Dikombinasikan dengan pengamatan sinar-X yang dipancarkan oleh bintang-bintang neutron (yang tidak cocok dengan sinar-X yang dipancarkan oleh katai putih), Doroshenko dan rekan-rekannya mampu meningkatkan radiusnya hingga 10,4 km dan massanya menjadi 0,77 Matahari yang sangat rendah. . Ukuran.
Ini berarti itu mungkin bukan bintang neutron seperti yang kita kenal, tetapi objek hipotetis yang belum diidentifikasi dengan jelas di alam liar.
“Perkiraan massa kami menjadikan tubuh kompak pusat HESS J1731-347 bintang neutron paling ringan yang diketahui hingga saat ini, dan mungkin objek yang lebih eksotis – yaitu, kandidat untuk ‘bintang alien,'” tulis para peneliti dalam makalah mereka.
Menurut teori, bintang eksotik sangat mirip dengan bintang neutron, tetapi mengandung proporsi partikel elementer yang lebih besar yang disebut quark alien. Quark adalah partikel subatomik elementer yang bergabung membentuk partikel kompleks seperti proton dan neutron. Quark datang dalam enam jenis atau rasa berbeda yang disebut sebagai ascending, descending, enchanting, odd, ascending, dan descending. Proton dan neutron terdiri dari quark atas dan bawah.
Teori ini menunjukkan bahwa partikel subatomik meluruh menjadi quarknya di lingkungan yang sangat padat di dalam bintang neutron. Menurut model ini, bintang-bintang eksotik terdiri dari materi yang terdiri dari quark atas, bawah, dan ganjil bagian yang sama.
Bintang-bintang eksotik dikatakan terbentuk di bawah rumpun yang cukup besar untuk masuk, tetapi karena buku aturan untuk bintang-bintang neutron keluar dari jendela ketika cukup banyak quark yang terlibat, tidak ada inti juga. Konon, kita tidak bisa mengesampingkan kemungkinan bahwa bintang neutron ini sebenarnya adalah bintang eksotis.
Itu akan sangat keren; Fisikawan telah mencari materi quark dan materi quark aneh selama beberapa dekade. Meskipun bintang-bintang aneh tentu saja mungkin, ada kemungkinan lebih besar bahwa apa yang kita lihat adalah bintang neutron — itu juga cukup keren.
“Kondisi massa dan radius yang diperoleh masih sepenuhnya kompatibel dengan interpretasi standar bintang neutron dan dapat digunakan untuk meningkatkan batasan astrofisika pada persamaan keadaan materi padat dingin di bawah asumsi ini,” tulis para penulis.
“Bintang neutron ringan seperti itu tampaknya menjadi objek yang sangat menarik dari sudut pandang astrofisika, terlepas dari komposisi internalnya.”
Sulit untuk memastikan bagaimana bintang neutron ringan seperti itu akan terbentuk pada model kita saat ini. Apapun materinya, objek padat di inti HESS J1731-347 akan mengajari kita tentang kehidupan misterius sebuah bintang masif.
Penelitian tim ini dipublikasikan di astronomi alam.